激光汽化切割

利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。

激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

激光熔化切割

激光熔化切割时，用激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等)，依靠气体的强大压力使液态金属排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。

激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割，如不锈钢、钛、铝及其合金等。

激光的特点

（一）定向发光

普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装置，如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜，使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。1962年，人类第1次使用激光照射月球，地球离月球的距离约38万公里，但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其光斑直径将覆盖整个月球。

（二）亮度极高

在激光发明前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最1高，与太阳的亮度不相上下，而红宝石激光器的激光亮度，能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高，所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯（光照度的单位），颜色鲜红，激光光斑明显可见。若用功率最强的探照灯照射月球，产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯，人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内1射出，能量密度自然极高。 激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的，而且它是人类创造的。

金属激光切割机加工航空铝材料的工艺解析

激光设备在现在的应用已经屡见不鲜了，特别是金属激光切割机，在加工各种金属材料都有很不错的表现，能够快递准确的将金属钣金加工成不同的形状。该技术应用加工在航空材料上，吸引了不少航空制造企业。

航空机身的旋转器零部件和变速器的制造都是采用大型金属坯锻造而成的，机身也包含了一些采用锻造材料的零件，机身绝大部分都是采用铝材料。一般，使用7000系列锌基铝合金来进行加工，这是因为该合金具有良好的静止力度和疲劳强度。虽然7000系列铝材料很适合航空应用，但是它们不耐高温。快速加温，如焊接和激光切割等操作，会导致微裂痕。微裂痕导致疲劳强度的降低。焊接和激光切割是两种产生热致微裂痕的加工。

质量和加工控制是至关重要的。任何给加工带来不确定因素的过程都必须加以控制或者直接排除。以往，激光切割给不同生产批次之间的质量控制和一致性带来了巨大的挑战。

在目前的激光切割系统中，这些激光切割在航空应用中的局限性都得到改进，这些局限性包括疲劳性能和制造过程一致性降低的问题。现在，激光系统在很大程度上减小了热影响区域（HAZ）的大小和相应的微裂痕。在激光切割过程中，技术人员已经可以对切割参数进行控制，幷且利用计算器软件进行精1确的重复。这些技术进步使得人们对激光切割是否适用于机身结构的生产重新思考。机身结构主要是7000系列铝材料制造而成。